EEG Mu Ritmo nello sviluppo tipico e atipico

L'obiettivo generale del seguente esperimento è quello di utilizzare i metodi EEG per valutare l'attivazione del sistema dei neuroni specchio in individui con e senza ordine di disturbo dello spettro autistico. Ciò si ottiene raccogliendo prima l'EEG ad alta densità durante l'osservazione e l'esecuzione di un'azione motoria, nonché durante una condizione di riposo basale. In una seconda fase, i dati EEG continui vengono rivisti, segmentati in epici e gli artefatti di movimento vengono rimossi.

Successivamente, viene applicata una trasformata di Fourier veloce ai dati, la potenza viene quindi calcolata in base al log del rapporto della potenza nell'intervallo da otto a 13 hertz per le condizioni di esecuzione e di osservazione rispettivamente rispetto alla condizione di riposo di base. I risultati mostrano l'attivazione del sistema dei neuroni specchio durante l'osservazione e l'esecuzione di azioni motorie basate sull'attenuazione del ritmo EEG MU. Il vantaggio principale dell'EEG rispetto ad altri metodi di imaging come l'FMRI è che l'EEG fornisce un'eccellente risoluzione temporale che consente l'analisi anche di brevi cambiamenti nei modelli di oscillazione nel cervello.

L'EG è anche non invasiva in un modo incredibilmente efficiente per raccogliere dati anche dalle popolazioni più difficili come neonati o bambini con autismo. Questo metodo ci aiuterà a rispondere a domande chiave nel campo delle neuroscienze cliniche riguardanti la natura del funzionamento del sistema dei neuroni specchio nei disturbi dello spettro autistico. Anche se questo metodo può fornire informazioni sul sistema dei neuroni specchio nell'autismo.

Può essere applicato anche ad altre popolazioni e domande di ricerca. Identificare i pazienti idonei alla partecipazione come descritto nel protocollo di testo e identificare un campione di controllo abbinato a variabili rilevanti come età, sesso e capacità cognitive. Posiziona la e sul tavolo a portata di mano di un partecipante seduto.

L'and è un blocco di legno con un sensore che invia un marcatore marcato al software di acquisizione. Quando viene afferrato. Attiva il software di acquisizione EEG e inizia una nuova sessione per preparare il riscaldamento netto, una soluzione di acqua distillata, cloruro di potassio e shampoo per bambini a 104 gradi Fahrenheit.

Quindi immergere il sistema EEG a 128 elettrodi nella soluzione salina calda per almeno cinque minuti. Chiedi al partecipante di sedersi a 75 centimetri dal monitor di presentazione dello stimolo e completamente in vista della videocamera. Trova il vertice sulla testa del partecipante individuando l'intersezione del punto medio tra il naso e l'eone e il punto medio tra il padiglione auricolare.

Utilizzare un pennarello cutaneo per contrassegnare la posizione successiva del vertice, il cappuccio EEG sulla testa del partecipante, in modo che l'elettrodo del vertice sia posizionato direttamente sopra il segno del vertice. Utilizzando il software di acquisizione, controllare le impedenze e assicurarsi che siano al di sotto della soglia appropriata per il sistema EEG. Le impostazioni di acquisizione includono il riferimento del segnale all'elettrodo del vertice e al filtro analogico tra 0,1 e 100 hertz e una frequenza di campionamento di 500 campioni al secondo.

Una volta terminata la configurazione, inizia a videoregistrare la sessione. Spiegare al partecipante che ci saranno tre condizioni sperimentali. Osserva, esegui e riposa.

Per la condizione di osservazione. Chiedi al partecipante di sedersi in silenzio e guardare un video di una persona che afferra il manipul andum. Ogni prova dura sei secondi e la presa osservata avviene esattamente a tre secondi.

Monitorare l'attenzione visiva del partecipante durante l'attività e contrassegnare le prove durante le quali il partecipante non presta attenzione allo schermo da scartare. Durante la post-elaborazione per la condizione di esecuzione, istruire il partecipante a sedersi in silenzio con la mano destra appoggiata appena sotto il manipul andum. E dopo aver sentito un segnale uditivo per imitare il manipul andum afferrare dal video clip di osservazione condizione.

Ogni prova dovrebbe durare sei secondi. Con la coda uditiva presentata esattamente a tre secondi, un sensore sul manipul andum invia un segnale al computer di acquisizione posizionando un segno nella registrazione EEG per registrare con precisione il tempo in cui si verifica la presa del partecipante. Il protocollo è costituito da blocchi randomizzati delle condizioni di osservazione ed esecuzione.

Ogni blocco è composto da 10 prove per un totale di 40 prove per condizione. Qui è mostrato un blocco di 10. Le prove di osservazione assicurano che l'immagine del manipul andum rimanga sullo schermo durante i blocchi di osservazione ed esecuzione, anche tra le prove.

Dopo un blocco, presenta il blocco casuale successivo, che in questo esempio è un blocco di esecuzione. Dopo il completamento di due blocchi, somministrare la condizione di riposo per tre minuti. Nella condizione di riposo, il partecipante si siede tranquillamente con gli occhi aperti e osserva passivamente un piccolo mirino sul monitor dello stimolo.

Registrare l'EEG continuo durante la condizione di riposo di tre minuti dopo la raccolta dei dati, ricontrollare le impedenze e annotare eventuali variazioni dei livelli di impedenza. Terminare quindi la registrazione del software di acquisizione per la post-elaborazione. Ri-referenziare il segnale EEG al segmento medio, i dati EEG continui in 40 prove di sei secondi ciascuna per ogni condizione.

Ora utilizza algoritmi automatizzati e l'ispezione visiva per rifiutare le prove con artefatti di movimento identificando segmenti con ampiezze medie rapide superiori a 200 microvolt, ampiezze medie differenziali superiori a 100 microvolt e varianza zero in una determinata prova. Successivamente, cerca ulteriori artefatti di movimento ispezionando visivamente i dati, conferma gli artefatti di movimento esaminando il video della sessione. Escludere dall'analisi tutte le prove nella condizione osservata, contaminate da qualsiasi artefatto di movimento, e tutte le prove nella condizione di esecuzione contaminate da qualsiasi artefatto di movimento non correlato al gesto di presa.

Scartare tutte le prove che sono state segnalate durante l'acquisizione in cui il partecipante non ha prestato attenzione. Notare il tasso di rifiuto dello studio per ciascun gruppo diagnostico in analisi dopo la rimozione dell'artefatto. Segmentare le prove pulite in due secondi epici costituiti da un secondo di dati prima della presa e un secondo dopo per entrambe le condizioni di osservazione ed esecuzione.

Inoltre, il segmento ha pulito due secondi epici dalla condizione di riposo. Quindi, esegui una trasformata di Fourier veloce. Su ogni segmento, selezionare un gruppo di otto elettrodi su ciascun emisfero che circonda le quattro posizioni standard C3 e C per l'analisi statistica.

Per ogni condizione, calcolare la media della potenza nelle prove incluse. Per calcolare gli spettri di potenza, calcolare l'attenuazione mu esaminando la potenza media durante l'esecuzione o l'osservazione di un'azione motoria rispetto alla potenza media. Durante la condizione di riposo nell'intervallo da otto a 13 hertz, utilizzare il log di questo rapporto per determinare il grado di attenuazione.

Un valore negativo rappresenta l'attenuazione durante l'esecuzione o l'osservazione. Mentre un valore positivo rappresenta l'aumento, qui viene mostrata la topografia caratteristica dell'attenuazione del ritmo mu, come dimostrato da un individuo con sviluppo tipico durante l'osservazione di un obiettivo, l'azione di presa diretta. L'attenuazione del ritmo mu si riflette nella topografia del cuoio capelluto come ampiezza ridotta rispetto agli elettrodi posizionati centralmente.

La potenza spettrale media nella frequenza mu durante l'osservazione del movimento biologico è attenuata rispetto alla linea di base. Mentre la potenza mu non è attenuata durante l'osservazione di un movimento non biologico, la potenza mu si attenua rispetto alla linea di base sia durante l'esecuzione che durante l'osservazione delle azioni. In un maschio di 6 anni con sviluppo tipico Una volta padroneggiata questa tecnica, compresa la raccolta e l'elaborazione dei dati, può essere completata in due ore per soggetto se eseguita correttamente dopo il suo sviluppo.

Questa tecnica ha aperto la strada ai ricercatori nel campo delle neuroscienze cliniche per esplorare alcuni dei meccanismi alla base dei disturbi dello spettro autistico. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di un metodo per valutare l'attivazione del sistema dei neuroni specchio negli esseri umani. L'EEG è un metodo efficiente e non invasivo per capire come il cervello elabora le informazioni sociali.